Beberapa pesawat luar angkasa menceritakan kisahnya

Diagram ini menunjukkan posisi masing-masing pesawat ruang angkasa, serta Bumi dan Mars, saat terjadi jilatan api matahari pada 17 April 2021. Matahari berada di tengahnya. Panah hitam menunjukkan arah awal jilatan api matahari. Beberapa pesawat ruang angkasa telah mendeteksi partikel energi matahari (SEP) lebih dari 210 derajat mengelilingi Matahari (daerah berbayang biru). Kredit: Solar-MACH

Tanggal 17 April 2021 adalah hari yang sama seperti hari-hari lainnya di Matahari, sampai kilatan cahaya yang menyilaukan meletus dan gumpalan besar material matahari meluncur menjauh dari bintang kita. Ledakan dari Matahari bukanlah hal yang jarang terjadi, namun ledakan kali ini sangat luas, melontarkan proton dan elektron berkecepatan tinggi dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya dan berdampak pada beberapa pesawat ruang angkasa di seluruh tata surya bagian dalam.

Faktanya, ini adalah pertama kalinya proton dan elektron berkecepatan tinggi – yang disebut partikel energi surya (SEP) – diamati oleh pesawat ruang angkasa di lima lokasi berbeda dan terpisah antara Matahari dan Bumi, serta oleh pesawat ruang angkasa yang mengorbit Mars. . Dan sekarang pandangan yang berbeda mengenai badai matahari ini mengungkapkan bahwa berbagai jenis SEP yang berpotensi berbahaya dapat ditembakkan ke luar angkasa oleh fenomena matahari yang berbeda dan dalam arah yang berbeda, sehingga menyebabkan penyebarannya.

“SEP dapat merusak teknologi kita seperti satelit dan mengganggu GPS,” kata Nina Dresing dari Departemen Fisika dan Astronomi, Universitas Turku di Finlandia. “Selain itu, orang-orang yang berada di luar angkasa atau bahkan di pesawat terbang di rute kutub dapat menderita radiasi berbahaya selama peristiwa SEP yang kuat.”

Para ilmuwan seperti Dresing sangat ingin mengetahui secara pasti dari mana partikel-partikel ini berasal—dan apa yang mendorong mereka mencapai kecepatan tinggi tersebut—sehingga mereka dapat lebih mempelajari cara melindungi manusia dan teknologi dari bahaya. Dresing memimpin tim ilmuwan yang menganalisis jenis partikel apa yang menghantam setiap pesawat ruang angkasa dan kapan. Tim mempublikasikan hasilnya di jurnal Astronomy & Astrophysics.

Dalam perjalanan menuju Merkurius, pesawat ruang angkasa BepiColombo, yang merupakan misi gabungan ESA (Badan Antariksa Eropa) dan JAXA (Badan Eksplorasi Luar Angkasa Jepang), berada paling dekat dengan garis api langsung ledakan dan diledakkan oleh partikel paling kuat. . Pada saat yang sama, Parker Solar Probe milik NASA dan Solar Orbiter milik ESA berada di sisi berlawanan dari letusan, namun Parker Solar Probe lebih dekat ke Matahari, sehingga pukulannya lebih keras daripada Solar Orbiter.

Baris berikutnya adalah salah satu dari dua pesawat ruang angkasa NASA Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO), STEREO-A, diikuti oleh NASA/ESA Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) dan pesawat ruang angkasa NASA Wind, yang berada lebih dekat ke Bumi dan jauh dari ledakan. . . Di orbit sekitar Mars, pesawat ruang angkasa MAVEN milik NASA dan Mars Express milik ESA adalah yang terakhir menangkap partikel dari peristiwa tersebut.

Bersama-sama, partikel-partikel tersebut terdeteksi pada garis bujur 210 derajat (hampir dua pertiga keliling Matahari)—sudut yang jauh lebih lebar daripada yang biasanya dicakup oleh jilatan api matahari. Selain itu, setiap pesawat ruang angkasa mencatat banjir elektron dan proton yang berbeda-beda di lokasinya. Perbedaan kedatangan dan karakteristik partikel yang dicatat oleh berbagai wahana antariksa telah membantu para ilmuwan mengetahui kapan dan dalam kondisi apa SEP dikeluarkan ke luar angkasa.

Jejak ini memberi kesan kepada tim Dresing bahwa SEP tidak ditembakkan oleh satu sumber sekaligus, namun didorong ke arah yang berbeda dan pada waktu yang berbeda oleh potensi jenis jilatan api matahari yang berbeda.

Pada tanggal 17 April 2021, salah satu observatorium Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) menangkap pemandangan lontaran massa koronal yang mengepul dari Matahari (yang ditutupi oleh piringan hitam di tengahnya agar dapat melihat dengan lebih baik ciri-ciri di sekitarnya). Kredit: NASA/STEREO-A/COR2

“Berbagai sumber kemungkinan berkontribusi terhadap peristiwa ini, yang menjelaskan penyebarannya yang luas,” kata anggota tim Georgia de Nolfo, peneliti heliofisika di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland. Tampaknya proton dan elektron mungkin berasal dari sumber berbeda untuk peristiwa ini.

Tim menyimpulkan bahwa elektron kemungkinan besar terlempar dengan cepat ke luar angkasa melalui kilatan cahaya awal—liar matahari—sementara proton didorong lebih lambat, mungkin karena gelombang kejut dari awan materi matahari atau lontaran massa koronal.

“Ini bukan pertama kalinya orang berpendapat bahwa elektron dan proton memiliki sumber percepatan yang berbeda,” kata de Nolfo. “Pengukuran ini unik karena berbagai perspektif memungkinkan para ilmuwan untuk memisahkan berbagai proses dengan lebih baik untuk memastikan bahwa elektron dan proton dapat berasal dari proses yang berbeda.”

Selain suar dan lontaran massa koronal, pesawat ruang angkasa tersebut mencatat empat rangkaian kilatan radio dari Matahari selama peristiwa tersebut, yang mungkin disertai dengan empat semburan partikel berbeda ke arah berbeda. Pengamatan ini dapat membantu menjelaskan bagaimana partikel-partikel tersebut menjadi begitu luas.

“Kami mengalami berbagai episode injeksi partikel yang berbeda – yang arahnya berbeda secara signifikan – semuanya berkontribusi terhadap sifat luas dari peristiwa tersebut,” kata Dressing.

“Acara ini mampu menunjukkan betapa pentingnya perbedaan perspektif dalam mengurai kompleksitas suatu peristiwa,” kata de Nolfo.

Hasil ini menunjukkan potensi misi heliofisika NASA di masa depan yang akan menggunakan beberapa pesawat ruang angkasa untuk mempelajari fenomena yang lebih luas, seperti Geospace Dynamics Constellation (GDC), SunRISE, PUNCH, dan HelioSwarm. Meskipun satu pesawat ruang angkasa dapat mengungkap kondisi secara lokal, beberapa pesawat ruang angkasa yang mengorbit di lokasi berbeda memberikan wawasan ilmiah yang lebih dalam dan menawarkan gambaran yang lebih lengkap tentang apa yang terjadi di luar angkasa dan di sekitar planet asal kita.

Ini juga meninjau pekerjaan yang harus dilakukan oleh misi masa depan seperti MUSE, IMAP dan ESCAPADE, yang akan mempelajari peristiwa ledakan matahari dan percepatan partikel ke tata surya.

Informasi lebih lanjut:
N. Dresing dkk, Peristiwa Partikel Energi Matahari yang Diperpanjang 17 April 2021, Astronomi & Astrofisika (2023). DOI: 10.1051/0004-6361/202345938

Kutipan: Beberapa Pesawat Luar Angkasa Menceritakan Kisah Satu Badai Matahari Raksasa (4 Maret 2024) Diakses tanggal 5 Maret 2024 dari https://phys.org/news/2024-03-multiple-spacecraft-story-giant-solar.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Kecuali untuk tindakan bonafid apa pun untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.